グリーン水素を用いたプロトン電池の進歩が報告される

Jun 15, 2023

新しい陽子電池は、すべてが計画通りに進めば、今日は小さな青いファンに電力を供給し、明日は電気自動車に電力を供給することができます。

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グリーン水素ファンが歓声を上げるもう一つの理由は、水素化炭素電極に電気を蓄える新しい陽子電池の形です。 オーストラリアのRMIT大学の研究チームは、世界有数の自動車サプライヤーと協力して、過去5年間にわたってプロトン電池技術の微調整を行ってきた。 彼らは別の画期的な発見を報告しており、新しいEVバッテリーがその中に含まれる可能性がある。

RMITの研究は2018年に世界経済フォーラムの注目を集め、同フォーラムは陽子電池がリチウムイオン技術を追い越す可能性に熱狂した。

「RMITプロトン電池は、他の充電式電池と同じように充電ポートに接続できます。 次に起こることは驚くほど単純です。電源からの電気が水分子を分裂させ、プロトンを生成し、それがバッテリーの電極内の炭素と結合します」と WEF は熱心に観察しました。

5 年前、世界のグリーン水素市場が誰かの目にはほんの一瞬にしか見えなかった 5 年前、水の分解は注目に値するものに見えたかもしれませんが、それ以来状況は変わりました。

グリーン水素は、再生可能資源からの電力を水を「分解」する電気分解によって水から生成されます。 風力発電と太陽光発電はいずれも 2018 年以降コストが下がり、電解システムのコストも下がっています。これが、2018 年以来グリーン水素が投資家からより注目されている理由を説明しています。

水素電池と陽子電池の接続は非常に簡単です。 水素原子は、1 つの正に帯電した陽子と 1 つの負に帯電した電子で構成されます。 水素原子が何らかの理由で電子を失うと、陽子として宇宙をさまようことになります。

RMIT が説明しているように、水素化炭素電極に水素を貯蔵すると、グリーン水素ガスを生成するよりもエネルギーが節約されます。 別の方法は、水素燃料電池で使用するために水素を高圧で貯蔵することです。

大まかに言うと、電解システムは燃料電池の逆であるため、プロトン電池が燃料電池を通じて放電するが、水素燃料電池に伴うエネルギーを消費する貯蔵ステップが必要ないことは驚くべきことではありません。

RMITチームの主任研究者であるジョン・アンドリュース教授が説明したように、陽子電池は放電サイクル中に炭素電極から陽子を放出します。 それらは膜を通過して、周囲の空気からの酸素と出会います。 この反応により、水と電力の両方が生成されます。

「当社の陽子電池は従来の水素システムよりも損失がはるかに低く、エネルギー効率の点でリチウムイオン電池に直接匹敵します」とアンドリュース氏は付け加えます（CleanTechnicaによる陽子電池の詳細については、こちらをご覧ください）。

RMITチームは2018年からイタリアの自動車部品大手エルドール・グループと陽子電池研究プロジェクトで協力しており、協力関係はさらに2年間延長された。

Eldor は自動車産業の従来型の分野での取り組みでよく知られていますが、ICE 車両の効率向上に注力し続けることに加えて、電動化と脱炭素化への取り組みにも熱心に取り組んでいます。

エルドールが将来のEVの動力源として陽子電池に頼っているのであれば、長いこと待たされるかもしれない。 これまでのところ、RMITとの協力により、「複数の小型ファンと照明に数分間電力を供給できる」陽子電池が誕生した。

これは大したことではないように思えますが、従来のリチウムイオン EV バッテリーと比較して、EV バッテリーのコストの削減と天然資源の持続可能な利用という点で、その見返りは非常に大きくなる可能性があります。 結局のところ、炭素は事実上どこにでも存在しますが、リチウムは存在しません。

RMITはプロジェクトに関する7月27日の最新情報で、新しいプロトタイプの貯蔵容量は2.2重量％の水素であると指摘した（重量％は材料中の水素貯蔵量の測定値を指す）。 これは、5 年前の最初のプロトタイプの容量のほぼ 3 倍でした。